发明名称 一种道路流量拥堵报警的方法与系统
摘要 本发明涉及交通管理领域,尤其涉及一种道路流量拥堵报警的方法与系统,该方法包括以下步骤:S1.交通参数采集;S2.特征向量组合;S3.模型训练;S4.拥堵判断;该系统包括依次连接的交通流量采集设备、参数处理器以及警报装置。本发明研发的是一套交通拥堵自动报警系统,利用智能交通流量采集设备完成道路的流量统计,并在此基础上通过参数处理器利用GIST特征完成道路的拥堵状况分析,从而自动完成道路拥堵识别与报警,并通知相关人员及时采取应对措施。
申请公布号 CN105788272A 申请公布日期 2016.07.20
申请号 CN201610326266.4 申请日期 2016.05.16
申请人 杭州智诚惠通科技有限公司 发明人 张登
分类号 G08G1/01(2006.01)I 主分类号 G08G1/01(2006.01)I
代理机构 杭州华知专利事务所 33235 代理人 龙湖浩
主权项 一种道路流量拥堵报警的方法,其特征在于包括以下步骤:S1.交通参数采集:通过交通流量采集设备采集参数,所述参数包括t时间内的平均车速v(t)、车流量f(t)、占有率o(t)以及车流量图片p<sub>n</sub>,其中n={1,2,3,……},图片P<sub>n</sub>大小均为a*b;S2.特征向量组合:A.将获取到的大小为a*b的车流量图片p<sub>n</sub>全部归一化,用x尺度y方位和对应该图像分辨率的Gabor滤波器对大小为a*b的图像进行滤波,即分别同y<sub>b</sub>个通道的滤波器进行卷积,其中y<sub>b</sub>=x*y,通过级联卷积可以得到图像GIST特征;B.将大小为a*b的图片划分成b<sub>j</sub>*b<sub>j</sub>的规则网格,各网块依次记为w<sub>i</sub>,其中i={1,2,3,…,y<sub>g</sub>},网格块大小为a'*b',分别用y<sub>b</sub>个通道的滤波器进行卷积,通过级联卷积可以得到块GIST特征,用G<sup>S</sup>表示每个网格块的GIST特征,对G<sup>S</sup>块各通道进行滤波取平均值后按行组合的方式得到全局GIST特征,用G<sup>G</sup>表示全局GIST特征,即<img file="FDA0000990710700000011.GIF" wi="571" he="78" />G<sup>G</sup>的维数为y<sub>b</sub>*y<sub>g</sub>,所以该图片场景的GIST特征是y<sub>b</sub>*y<sub>g</sub>维的特征向量组;C.计算交通参数变化量:以1分钟为例,车速v(t)的1分钟变化量为:Qv[V(t)]=|v(t)‑v(t‑1)|;车流量f(t)的1分钟变化量为:Qf[f(t)]=|f(t)‑f(t‑1)|;占有率o(t)的1分钟变化量为:Qo[o(t)]=|o(t)‑o(t‑1)|;D.将一张图片的特征向量与该图提取到的交通参数组合成新的向量为:F={G<sup>G</sup>,Q<sub>v</sub>[V(t)],Q<sub>f</sub>[f(t)],Q<sub>o</sub>[o(t)]},新的向量F为模型训练提供依据;S3.模型训练:将三种交通状态:畅通、缓行、拥堵分别以0、1、2代替,即交通状态j={0,1,2},设训练分类器为h,将步骤S2中图片GIST特征和交通参数组合的新的特征向量F放入分类器h,得到训练分类函数h(F<sub>n</sub>);假设训练函数为g(F<sub>n</sub>,θ<sub>k</sub>)=j,θ<sub>k</sub>为阈值,根据三种交通状态可以分析得出k={0,1};当h(F<sub>n</sub>)<θ<sub>0</sub>时,交通状态结果为0,即为畅通状态;当θ<sub>0</sub>≤h(F<sub>n</sub>)≤θ<sub>1</sub>时,交通状态结果为1,即为缓行状态;当h(F<sub>n</sub>)>θ<sub>1</sub>时,交通状态结果为2,即为拥堵状态;由训练函数g(F<sub>n</sub>,θ<sub>k</sub>)=j,即<img file="FDA0000990710700000021.GIF" wi="643" he="195" />得到训练误差∑||g(F<sub>n</sub>,θ<sub>k</sub>)‑j||<sup>2</sup>,通过最小二乘法求出θ<sub>k</sub>的值,即求出θ<sub>0</sub>,θ<sub>1</sub>的值;S4.拥堵判断:对于一组由交通流量采集设备采集到的图片,获取每个图片的组合特征向量F,将组合的特征向量F代入训练函数g(F<sub>n</sub>,θ<sub>k</sub>)和分类器函数h(F<sub>n</sub>)中,计算得到实际结果j;若是j为2,则该时刻的交通状态为拥堵,触发警报装置。
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